Joseph Black, un chimist de origine scotiana, este cel care a identificat, pentru prima data, dioxidul de carbon, in anul 1750. El a observat ca, turnand un acid pe o bucata de calcar, rezulta un gaz, mai dens decat aerul, care nu intretinea flacara si nici vreo forma de viata. In 1772, chimistul englez Joseph Priestley a inventat “apa gazoasa”, obtinuta printr-un procedeu care presupunea combinarea acidului sulfuric cu creta, reactie din care rezulta dioxid de carbon, gaz pe care l-a captat intr-un bol cu apa. Michael Faraday, chimist englez, cunoscut pentru descoperirile sale in domeniul electrochimiei, in 1823, reuseste sa lichefieze CO2, iar zece ani mai tarziu, Charles Thilorie descopera posibilitatea de racire cu CO2 solid (zapada carbonica).

Portretul lui Joseph Black, Foto: en.wikipedia.org
Portretul lui Joseph Black, Foto: en.wikipedia.org

La temperatura camerei (20-25 de grade Celsius), CO2 este un gaz inodor, incolor, neinflamabil si usor acid. Formula moleculara consta intr-un carbon care este legat printr-o dubla legatura de doua molecule de oxigen (CO2). Chiar daca dioxidul de carbon exista, in general, sub forma gazoasa, pot exista si forme solide (doar in conditiile in care temperatura scade sub minus 78 de grade Celsius) si lichide (atunci cand este dizolvat in apa). CO2 este solubil in apa, atat timp cat presiunea este constanta, in cazul in care aceasta scade, gazul va incerca sa se elibereze, formandu-se bule de aer.

Utilizari ale dioxidului de carbon

  • Omul foloseste CO2 in diverse scopuri, exemplul cel mai cunoscut fiind bauturile racoritoare, berea si  unele ape minerale (carbogazoase).
  • Anumite tipuri de stingatoare de incendii folosesc CO2, datorita faptului ca densitatea sa este mai mare decat cea a aerului si, gratie acestei caracteristici, previne contactul oxigenului cu focul, ceea ce va determina stingerea acestuia.
  • CO2 este utilizat si in tehnologia ce poarta numele de “extractie fluida supercritica”, valorificata in obtinerea cafelei decofeinizate.
  •  Forma solida a dioxidului de carbon ajuta la crearea efectelor speciale de ceata si fum, in cadrul unor spectacole.
  • Se foloseste in acvaristica si in sere, pentru o crestere controlata, mai buna, a plantelor. In acvariile cu pesti de apa dulce, este important sa se mentina duritatea apei, ceea ce presupune schimbarea ei (cel putin partiala) o data pe saptamana. Duritatea apei este data de concentratia de ioni de calciu si magneziu, care poate fi crescuta prin utilizarea CO2.
  • Sub forma solida (zapada carbonica), CO2 este folosit pentru transportul unor marfuri, la  temperatura controlata, in vinificatie, pentru a incetini fermentatia, in cadrul cercetarilor de laborator etc.

 

Dioxidul de carbon si efectul de sera

Dioxidul de carbon se gaseste cu precadere in aer, dar si in apa, ca parte a ciclului carbonului in natura. Are un rol esential in procesele vitale care se desfasoara la nivelul plantelor si al celulelor animale (fotosinteza si respiratia). Plantele verzi convertesc apa si CO2 in glucoza si oxigen, proces care poarta numele de fotosinteza. Compusii alimentari, la randul lor, in reactie cu oxigenul, elibereaza energia atat de necesara cresterii si dezvoltarii organismelor. Fotosinteza este mai intensa in perioadele calde ale anului, in timp ce respiratia este cea care domina in anotimpul rece. Pentru ca anotimpurile din emisfera nordica se manifesta invers in raport cu emisfera sudica, intotdeauna, cantitatea de dioxid de carbon, atunci cand este mai ridicata in nord, scade in sud si invers.

Din cauza activitatilor desfasurate de om, concentratia de CO2 din atmosfera a crescut considerabil in ultimii 150 de ani, cantitatea din biomasa si din oceane fiind peste limita superioara admisa. De la valoarea de 280 ppm (parti per milion) din anii 1850, la sfarsitul anilor 1990, s-a ajuns la o cantitate de dioxid de carbon de 364 ppm. Cresterea nivelului de dioxid de carbon din aer a inceput odata cu revolutia industriala din secolul al XIX-lea si ritmul s-a accelerat pe masura trecerii timpului. Principalele cauze sunt arderea combustibililor fosili, productiile enorme de ciment, care au poluat zone altadata curate, defrisarile extensive si necontrolate, arderile de lemn in exces etc.

Citește și:  Brutaria - traditie si inovatie

cauze privind dioxidul de carbon

Principalul efect negativ al cresterii cantitatii de dioxid de carbon in atmosfera este legat de efectul de sera. Troposfera este partea inferioara a atmosferei terestre, situata, aproximativ, intre 10 si 15 kilometri inaltime. Cand razele soarelui ating Pamantul, o parte sunt convertite in caldura, efect de sera natural, benefic pentru Terra, care face ca aceasta planeta sa nu fie acoperita de gheata. Convertirea in caldura depinde de concentratia de gaze din troposfera, dintre care, cele mai importante sunt CFC (Clorofluorocarbon), dioxidul de carbon, oxizii de azot si metanul.

Cand cantitatea de CO2 creste peste limitele normale, acest fapt favorizeaza cresterea semnificativa a temperaturii la nivelul solului (peste limitele normale), ceea ce strica echilibrul pe care natura a stiut sa il pastreze pana la interventia iresponsabila a omului. Pe de alta parte, in ultimele decenii, s-a constatat si o acidificare (diminuarea progresiva a pH-ului) apelor oceanelor, ca urmare a dizolvarii dioxidului de carbon din atmosfera, fenomen care poate sa compromita supravietuirea organismelor marine (in special, corali si scoici).

In categoria gazelor de sera, alaturi de dioxidul de carbon, intra si hidrogenul, insa acesta nu este eliminat in cadrul proceselor industriale. Dintre toate activitatile umane, cea mai nociva este arderea combustibililor fosili, care duce la generarea a 70 – 75% din totalul emisiilor de CO2, restul de 20-25% fiind cauzat de eliberarea gazelor de esapament, arderi si defrisari. In acest secol, se asteapta ca intreaga cantitate de gaze emanate sa se dubleze, problema devenind din ce in ce mai grava si din cauza faptului ca dioxidul de carbon poate ramane in troposfera pentru o durata de pana la 100 de ani.

Dioxidul de carbon si sanatatea

Apa minerala, Foto: fitsugar.com
Apa minerala, Foto: fitsugar.com

CO2 este indispensabil pentru procesele de respiratie interna ale corpului uman (proces prin care oxigenul este transportat catre tesuturi, iar dioxidul de carbon este transportat din acestea catre exterior), fiind un moderator al pH-ului sangvin, esential pentru supravietuire. In momentul in care concentratia de CO2 depaseste limitele normale, pot sa intervina grave probleme de sanatate, precum:

  • Asfixierea – cauzata de catre eliberarea de CO2 intr-un spatiu inchis sau neventilat corespunzator. Acest gaz poate duce la scaderea concentratiei de oxigen, la un nivel care devine periculos pentru viata.
  • Degeraturi –  CO2 in forma sa solida nu poate exista decat la temperaturi de minus 78 de grade Celsius. Manevrarea acestei substante pentru mai mult de o secunda, fara protectia necesara, poate duce la arsuri grave. Efecte similare sunt produse de scurgerea dioxidului de carbon dintr-un stingator de incendii spart sau care explodeaza.
  • Afectiuni renale, coma – aceste probleme sunt provocate de perturbarea echilibrului chimic din cadrul sistemului tampon al organismului. In momentul in care concentratia de CO2 variaza in sus sau in jos, pot aparea modificari interne, fatale pentru organism.

LĂSAȚI UN MESAJ

Vă rugăm să introduceți comentariul dvs.!
Introduceți aici numele dvs.

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.